第二章　太空探秘

古籍中的天文秘密

如果说近代以来发现的很多天文知识，早在很久以前古人就已经掌握了，你可能会不相信，但这有可能是事实。很久以前，西方人都根据基督教教义认为，地球是宇宙的中心，自己不转动，太阳和其他星星都围绕着地球公转。

在哥白尼之前，中世纪一位天文学家首先提出了地球围绕太阳旋转的观点，但他却说：“我是在读了古人的书之后，才有地球是运动的这种看法。”他到底读的是什么书呢？我们已经无法得知了，但如果真的有这本书，就说明古人比近代人更早发现地球围着太阳转。但是有人会怀疑其真实性，因为当时的科学家，为了逃避教会的迫害，经常把和教义有矛盾的重要发现，都假托成先人的观点。

而在几个世纪以前，东欧地区就有学者声称自己也见到过同样内容的古籍，里面说地球是一个圆形的球体。另外，犹太人的一部古书中也说到：人类所居住的大地，其实像球一样在旋转着。当某一地区是黑夜时，其他地区就是白昼。当有些人在迎接黎明时，有些人正笼罩在黑夜中。奇怪的是，犹太古书好像也在转述更远古的文献。不过，这一说法只能说明地球是在进行自转运动。

18世纪时，据说有一位作家在讲究古代文献时，得知火星有两颗卫星，于是将这一发现公之于众。但是直到一百多年后，天文学家才在火星的周围发现了两颗卫星，而且这两颗卫星运转的规律与周期，竟然与所谓的古文献中的描述几乎一样。

然而，这些记载于古文献中的知识是从哪里来的呢？知识的主人又到哪里去了呢？这到底是真的科学史实，还是无意中的巧合，甚或是后人的臆断与附会？

“固执”后的重大发现

开普勒在研究星球运动规律时，遭到了周围人的反对，但是由于他的“固执”，才使得自己的研究能够一如既往地坚持下去。

一天，在开普勒连续在书房里演算了几个月之后，他的夫人走进房间，看到那些画满大小圆圈的纸片，气得上去一把抓过，揉作一团，指着他的鼻子直嚷：“你每天晚上看星星，白天趴案头，我穷得只剩下最后一条裙子了，你还在梦想你的天体！”开普勒自己也觉得很对不住妻子，无可奈何地哀叹了一声，又接着继续研究自己的星球了。

一年之后，开普勒发现了火星的椭圆轨道，当时他真是高兴得如癫如狂，立即写信给他的恩师马斯特林。但是马斯特林对他这一新发现却置之不理，而欧洲其他有名的天文学家对他更是公开地嘲笑。这时开普勒想起了意大利的伽利略。在伽利略最困难的时候，开普勒曾写信支持他。但是，伽利略对他却反应很冷淡，甚至连信也不回一封，连他一再想要的一架伽利略新发明的望远镜也没有得到。

开普勒碰了这许多冷冰冰的钉子后，便闭门不出，一个人写起书来。过了些日子，一本记录着他的伟大发现的《新天文学》终于完稿了。这天，他将手稿装订好，放在案头，像打了一场胜仗一样高兴。虽然家境日趋贫寒，他还是连呼妻子备酒，要自我庆祝一番。

也就是因为开普勒拥有这种乐观的“固执”，才使得他在遭遇小女儿夭折、夫人去世、家破人亡、支持者倒台等一系列艰难事件时，能够始终保持自己对天体研究的信念。最终，经过16年的不懈努力，开普勒于1619年出版了《宇宙之和谐》，将自己发现的三条定律融合写入书中，奠定了自己在宇宙学中巍峨屹立的地位！

开普勒站在了第谷的肩膀上

1560年，天文学家预告8月21日将有日食发生。正在大学读书的丹麦人第谷对那些天文学家的神机妙算很是佩服，从此之后，他一直坚持不懈地进行天象观测和研究。1600年，第谷由于身体原因，再也不能爬起来工作了，因此急忙从德国招来一个青年继承他的事业，这个幸运的年轻人就是开普勒。

1601年，第谷老人身体彻底不行了。那天他费力地睁开眼睛，对守护在他身边的开普勒说：“我这一辈子没有别的企求，就是想观察记录一千颗星，但是现在看来已不可能了，我一共才记录了750颗。这些资料就全部留给你吧，你要将它编成一张星表，以供后人使用。为了感谢支持过我们的国王，这星表就以他的名字，尊敬的鲁道夫来命名吧。”

第谷让开普勒更凑近些：“不过你必须答应我一件事。你看，这一百多年来人们对天体运行以及天文现象的解释众说纷纭，各有体系。我知道你也有你的体系，这个我都不管。但是你在编制星表和著书时，必须按照我的体系来。”开普勒心中突然像被什么东西敲击了一下，但他还是含着眼泪答应了老人的请求。老人听见了他的承诺便溘然长逝。开普勒痛哭流涕，并暗暗发誓，一定要完成第谷生前的愿望。

在第谷工作的基础上，开普勒经过大量的计算，编制成《鲁道夫星表》，表中列出了1005颗恒星的位置。这个星表比当时的其他星表要精确得多，几乎没有改变地一直流传到今天。后来，开普勒经过长期坚持不懈的努力，终于提出了开普勒定律，使那杂乱的行星们，顿时在人们眼里显得井然有序起来。开普勒后来被人们誉为“天空的立法者”。

牛顿说，自己是站在巨人的肩膀上才获得了成功。开普勒同样也是这样。

哥白尼引发了天文学革命

在15世纪前，人们普遍认为地球是静止不动的，是世界的中心，而且这个学说早已成为基督教教义的支柱，哥白尼（1473～1543年）却发现，地球只是地月系的引力中心和轨道中心，并不是宇宙的中心。哥白尼建立起一个新的宇宙体系，说太阳居于宇宙的中心，太阳是静止不动的，而包括地球在内的所有天体都围绕太阳转动。

哥白尼用了将近40年的时间，去测算、校核、修订他的学说。但是，他迟迟不愿将自己的著作《天体运行论》公开出版，因为担心强大的教会势力会对他进行残酷打击。最后，哥白尼还是听从了朋友们的劝告，将他的手稿送去出版。当时，哥白尼已重病在身，于是委托一名教士代为办理出版工作。为了使这本书能安全发行，教士假造了一篇无署名的前言，说书中的理论不一定代表行星在空间的真正运动，不过是人为想出来的一种设计。在半个多世纪的时间里，这篇前言骗过了许多人。直到布鲁诺和伽利略公开宣传日心说，罗马教廷才开始注意这本书，并于1616年把它列为禁书。然而经过开普勒等人的工作，哥白尼的学说不断得到令人信服的证明。

1757年，罗马教廷取消了对哥白尼日心说的禁令。1759年哈雷彗星的出现以及1846年海王星的发现，使哥白尼的日心说经过300年的发展，从假说变成了被证实的学说。到1822年，各天主教大学已经可以自由讲授哥白尼和伽利略的理论——地球是绕太阳转动的！

哥白尼的学说，相对科学地阐明了天体运行的现象，并从根本上实现了天文学与宗教的脱离，使科学的发展从此得以大踏步前进。

布鲁诺被烧死

意大利人布鲁诺自幼好学，本来是个虔诚的天主教徒，一接触到哥白尼的《天体运行论》，便摒弃了宗教思想，只承认科学真理，并为之奋斗终生。而且，他大大丰富和发展了哥白尼学说，提出了宇宙无限的思想：宇宙是统一的、物质的、无限的和永恒的。在太阳系以外，有以无数计的天体世界。人类所看到的只是无限宇宙中极为渺小的一部分，地球只不过是无限宇宙中一粒小小的尘埃。布鲁诺指出，千千万万颗恒星都如同太阳那样巨大而炽热，它们的周围也有许多像我们地球这样的行星，行星周围又有许多卫星……

由于宣传这些在当时人们看来非常异端的天文知识，布鲁诺成了宗教的叛逆，不得不长期在欧洲各国逃亡。1592年初，布鲁诺落入了教会的圈套，被捕入狱。

在宗教裁判所里，教会向他许诺：“只要你公开宣布放弃日心说，就免你一死，并且给你足够的生活费安度晚年。”布鲁诺说：“你们不要白费力气了，我是不会为了讨好罗马教皇而说谎的。”此后，布鲁诺度过了长达八年的监禁生活，其间受尽折磨，并最终被判处火刑。

布鲁诺被绑在罗马鲜花广场中央的火刑柱上，到了这时，他仍然没有屈服。行刑前，布鲁诺庄严地宣布：“黑暗即将过去，黎明即将来临，真理终将战胜邪恶！”52岁的布鲁诺在熊熊烈火中英勇就义。

随着科学的发展，布鲁诺的学说被证明是正确的。到了1889年，罗马宗教法庭不得不亲自出马，为布鲁诺平反并恢复名誉。同年6月9日，在布鲁诺殉难的罗马鲜花广场上，人们竖立起他的铜像，以作为对这位为真理而斗争、宁死不屈的伟大科学家的永久纪念。

发现光速

对于现代天文学来说，光速是最为基础的测量单位。我们现在都知道，光速是有固定数值的，但光的速度是不是一个有限值，这在历史上曾是一个引起巨大争议的问题。1607年，伽利略第一次尝试测量光速。一天夜里，他和助手分别站在两个山头上，每人拿一盏灯，灯有开关。伽利略在某个时刻打开灯，并开始计时，助手看到灯光后马上打开自己的灯。当伽利略看到对方的灯光时，就停止计时。伽利略试图测出从他开灯到他看到助手开灯之间的时差，从而算出光速。但是因为光的传播速度实在太快，这个实验失败了。我们现在知道，光速很快，1/7秒能绕地球一周多，靠当时的条件，用伽利略的方法测光速，是难以实现的。于是，人们把测光速的场地移到了太空。

在伽利略去世后约30年，1676年，丹麦人罗麦指出光速是有限的。罗麦在对木星的观测中发现，卫星由于木星的遮掩造成的卫星食，周期有些不规则。它随着木星和地球之间距离的不同而变长或变短。罗麦认识到这是由于在长短不同的路程上，光线传播需要不同时间。

1862年，法国科学家傅科发明了旋转平面镜的测量方法，利用光线的反射，通过调整平面镜的速度，就能测算出光的速度。迈克尔逊继承了傅科的实验思想，改良了傅科的测量方法，通过旋转八面棱镜法，测得光速为299796千米/秒。

爱因斯坦说过，物体运动速度越接近光速，相对于别的物质来说，它的时间流逝得就越慢。一旦物质的运行速度等于光速，时间就会停止流逝。当然，理论上说，要是真的超过光速了，这个物质的时间就会出现倒流。但是现在，科学家还不能实现超光速。

伽利略受迫害

1597年，伽利略收到开普勒赠阅的《神秘的宇宙》一书，开始相信日心说，承认地球有公转和自转两种运动。1604年，天空出现超新星，亮光持续了18个月之久。伽利略便趁机在威尼斯作了几次科普演讲，宣传哥白尼的学说。由于讲得精彩动听，听众逐次增多，最后达千余人。1615年，一些教士集团控告伽利略违反基督教教义，教皇下达了“1616年禁令”，禁止伽利略以口头或文字的形式保持、传授或捍卫日心说，公开压制他。

1624年，伽利略第四次去罗马，试图说服一些大主教，但毫无效果。此后的6年间，他撰写了《关于托勒密和哥白尼两大世界体系对话》一书。此书终于在1632年出版了，但是出版后6个月，罗马教廷便勒令停止出售，认为作者公然违背“1616年禁令”，问题严重，亟待审查。1633年初，年近七旬的伽利略在严刑威胁下被审讯了三次，但是他坚持不招供。

教会由于拿不到充足的证据说明伽利略是“异端犯”，只好把他判为“异端嫌疑犯”。判词中说：伽利略有重大异端嫌疑，应该被判处火刑。只有放弃错误和邪说，在我们面前，真心诚意地按照给你指定的方式，拒绝、诅咒、痛恨错误和邪说，我们才允许你免受火刑。伽利略为了免于被烧死，不得不当众诵读了悔过书。1633年的判决以后，伽利略永远失去了自由。

1642年，伽利略病逝。但是随着科学的不断发展，罗马教廷不得不先在1882年承认了哥白尼的日心说，又于1979年承认在300多年前迫害伽利略是个严重的错误。

梦中发现的哈雷彗星周期

1682年，英国天文学家哈雷正在进行南天观测，天空中突然出现了一颗巨大的彗星。

当人们都茫然失措、心中充满着无尽的恐惧时，哈雷却连夜对这个一生中差不多只能见到一次的怪物进行观察，获得了更直接更详细的观察资料。哈雷一直有一种直觉——他正在研究中的3颗彗星应该是同一颗，但找不到十分可信的证据。

在1684年春天的一个晚上，哈雷躺在床上思考着彗星的问题，不知不觉就睡着了。迷迷糊糊之中，哈雷突然看见那三颗彗星像三个小人一样蹦蹦跳跳地走到他的面前，一边走似乎还在一边哼着歌。快到眼前的时候，三个小人突然站住不动了，并且迅速排成一排，忽然又快速变成一个三角形。

哈雷醒来后，梦中的三个小人一直在脑海中盘旋，那个清晰的三角形，印象是那么深刻。于是，哈雷立刻把彗星出现的年份按三角形排列出来，顿时惊呼道：“我终于发现了，我发现彗星的规律了。”原来，三个年份1531，1607，1682分别间隔了76年和75年。为了证实梦中启发的规律，哈雷又开始分析更早的彗星历史资料，果然又发现每隔75或76年就有一颗明亮的大彗星出现。

1720年，哈雷正式公开宣布自己的发现：人们于1682年观测观察到的那颗大彗星，实际上就是1607年出现的彗星的又一次回归。最后，他还预言：这颗彗星将于1758年底或1759年初重新出现在人们眼前。果然，1758年12月25日，圣诞之夜，哈雷彗星如期而至……

哈雷的预言震动了整个欧洲，哈雷梦中的奇遇更让科学界的人们一直津津乐道。

百年不遇的金星凌日

金星凌日的天象是十分罕见的，从1882年12月6日发生后，到2004年6月8日才再次出现，整个20世纪中没有发生过一次！所谓金星凌日，就是金星从地球与太阳之间经过，人们在地球上可见到一个小黑点徐徐穿过太阳表面。天文学中，往往把相隔时间最短的两次金星凌日现象分为一组，这两次凌日现象间隔8年，但两组之间的间隔却长达100多年。幸运的是，在2012年6月6日，我们将看到本世纪最后一次金星凌日！

1761年的凌日观测过程中，俄国著名学者罗蒙诺索夫将望远镜对准太阳，仔细观察了金星在日面的移动现象，见到金星进入和离开日面的时候，日面圆边都会抖动一下，由此他意识到这是金星存在大气的表现，断言金星四面被大气包围着。他因而成为了第一个发现金星上有大气存在的人，这也是人类首次知道其他行星也有大气存在。

同时，一位名叫勒让提的法国天文学家为了观测金星凌日，不远万里来到印度。6月5日，他在印度洋上的一艘船上进行了观测。由于风浪较大，船晃动得非常厉害，他得到的观测资料没有任何科学价值。勒让提没有灰心丧气，他知道8年后还可以看到下一次凌日，于是就耐心地等待。终于，1769年6月3日到来了，可就在金星走进日面前的十几分钟，突然天上下起了大雨，把勒让提浇得像个落汤鸡。等雨停了，凌日也已结束了。这意外的扑击使他心灰意冷，一度病倒在床，幸亏当地居民悉心照料，才使他逐渐好起来。1771年，当勒让提两手空空返回故土时，惊讶地发现亲属们已瓜分了他的财产，连科学院院士的位置也为他人补缺了。勒让提最后落了个一无所有的下场。

蟹状星云的发现

据中国历史记载，1054年7月，金牛座的天关星附近，出现了一次非同寻常的大爆发。这次大的星际空间爆发事件，留下了一大片形如巨蟹的发光的星云，即天文学界著名的蟹状星云。科学家后来知道，在未爆炸以前，那颗恒星（蟹状星云的前身）的亮度一度比太阳亮10倍。现在我们看到的蟹状星云，其实是这次爆炸的遗迹。

蟹状星云的名字得自于爱尔兰天文学家罗斯爵士。在1844年，罗斯爵士通过一架36英寸的望远镜，在金牛座的天关星附近发现这块外形像螃蟹的星云，所以把它叫做蟹状星云。随后科学家发现，蟹状星云的体积在不断扩大，其膨胀的速度高达1300千米/秒！蟹状星云始终发射着迷人的光彩。是什么天体在空中爆发，而产生了如此巨大的一片星云？它是从哪里获得的巨大的能量，近千年来持久不衰地发光，发出射电信号，发出X射线和Y射线？

1968年，科学家在该星云中找到了一颗中子星，并确信这颗中子星就是导致900多年前那场大爆发的恒星的“残骸”。根据空间轨道天文台的科学家估计，这是由于一个星球的能源耗尽，然后坍塌，再发生爆炸，产生超新星爆炸，最后变成了一颗中子星和一片星云。蟹状星云中央的中子星，被一团光亮的环包围着，这光环由高能量的粒子组成。科学家相信，蟹状星云的最高能量相当于四亿个太阳，在它周围50光年内的星球上，任何生命都会被这高能量消灭，幸而地球位于蟹状星云数千光年之外。

天文学家从这个星云中得出一个明确无误的启示：宇宙中可能产生我们怎么想象都不会过分的巨大爆发事件。

小人物发现海王星

19世纪40年代，科学家们通过计算得出，太阳系中还有一颗很大的

行星没有被发现，而且这颗行星是一定存在的！全世界大多数天文学家都在为找出这个暗藏的行星绞尽脑汁。1846年9月23日，德国柏林天文台的老台长加勒收到一封从法国寄来的信，落款是一个陌生的名字：勒维烈。他拿出信来仔细一读，不觉大吃一惊：

“尊敬的加勒台长：请您在9月23日晚上，将望远镜对准摩羯座6星之东约5度的地方，您就会发现一颗新星。它就是您日夜寻找的那颗未知行星。它小圆面直径约3角秒，并且以每天69角秒的速度后退……”

满头银发的加勒读完信后，不禁有点发愣。他心里又惊又喜，是谁这么大的口气，难道他已观察到这颗星了？不可能。这个不知名的小人物不可能有很好的观察设备，不可能有那么雄厚的技术力量，但是他又怎么敢预言得这样具体呢？

好不容易，加勒和助手们熬到天黑，便赶紧将望远镜对准那个星区，果然发现了一个亮点，和信中所说的位置几乎一样。他眼睛紧贴望远镜，一直看了一个小时，这颗星果然后退了大约3角秒。“哎呀！”这回加勒台长几乎跳了起来。那个陌生人竟预言得分毫不差！大海里的针终于捞到，加勒和助手们狂呼着拥抱在一起。几天后他们向全世界宣布：又一颗新行星被发现！它的名字叫海王星。

哥白尼的日心说创建300年来，一直是一种假说，即使其有百分之九十九的可靠性，然而毕竟是一种假说。而当勒维烈依据这个学说所提供的数据，不仅推算出一定还存在一个尚未知道的行星，并且还推算出了这个行星在太空中的位置的时候，哥白尼的学说就最终被证实了。

发现小行星

很多年以来，科学家们在研究太阳系里各个行星的轨道时，发现了一个有趣的现象：行星并不是随随便便散落在太空的，而是非常有规律地分布在太阳的周围。行星们似乎是在排队一样，彼此之间的距离都成一定的比例。

1766年，德国有一位中学教师提丢斯，发现当时已知的水星、金星、地球、火星、木星、和土星这6颗行星与太阳的平均距离有一定的规律，它们可以用有趣的数列来表示。如果把水星距太阳之间的平均距离看作是1个单位，那么金星与太阳之间的平均距离就是1+3/4个单位，地球与太阳之间的平均距离是1+6/4个单位；火星是1+12/4；木星是1+48/4；土星是1+96/4。对这个数列，如果我们仔细地观察，就会发现，每项后面的数都是前项后面数的两倍，但是火星和木星之间，却是四倍！于是，科学家们推测，在火星和木星之间，肯定还有一颗行星存在着！

天文工作者对火星和木星之间进行了大量的观测，直到1801年1月1日，意大利的天文学家终于发现了这颗躲藏起来小行星！天文学家们在高兴之余，却仍然感到有点失望，因为这颗行星出奇地小，和其他的行星根本不能同日而语。一年之后，惊奇的事情发生了，德国人又发现了第二颗小行星。

随后，第三颗、第四颗小行星先后被发现……在整个19世纪，天文学家们共发现了400颗以上的小行星。而随着科学技术的发展，到目前为止，天文学家发现的小行星已经有2000个以上！原来，在火星和木星之间，存在着一个小行星数量众多的小行星带。

业余研究者发现天王星

英国天文学家赫歇尔，从小过着非常贫穷的生活，长大后一度以演奏音乐谋生，收入十分微薄，只能勉强糊口度日。

1774年的夏天，赫歇尔和他的弟弟妹妹一共三人，组成了家庭望远镜制作“工厂”。三个人劲头十足，分工合作，开始了自制望远镜的工作。赫歇尔在宫廷中的演奏结束后，一回到家，便马上换上工作服进行他的镜面磨制工作。他不分寒暑地磨制镜面，时常磨到饥肠辘辘也不肯停手，就让妹妹给他喂饭吃，疲倦了，就让妹妹在一旁为他朗读小说。他就是以这种努力不懈的精神，在贫困的生活中始终坚持磨制镜面。1776年5月1日，一架2米长的反射望远镜在他们三人的苦战中诞生了！

接下来便是第二步计划了，是要坚持天天进行天文观测。赫歇尔非常珍惜每一个可以进行观测的晴夜，常常是整夜地观测，到了第二天，还得拖着疲惫的身体到宫廷去演奏，以便换来日常生活费用。晚上不管回来多晚，只要天气晴好，他总是要打开望远镜，继续进行观测。妹妹始终跟在哥哥身边做观测记录，白天则进行整理归算。弟弟在哥哥指点下继续做磨制更大镜面的准备工作。就在他们进行巡天观测的第五个年头，一颗从来没有被人们发现过的新星出现在赫歇尔的望远镜里。

这颗新星就是后来人们非常熟悉的天王星。但在当时，人们却一直认为，土星就是太阳系的边界，金木水火土，外加地球，就是太阳系六大行星的全部！因此，天王星的发现在当时轰动了全世界，而人们却始终难以相信，这个巨大的发现，是一个没有受过正规教育的，不是以天文研究为正当职业的业余研究者发现的。

钟摆揭示了地球自转

1851年的一天，法国巴黎万神庙的圆顶上，吊着一根长60余米的金属丝，金属丝下方悬挂着一个27千克重、直径约30厘米的铁球。这个人们从来没有见过的超级大摆，在广场上悠然自得地摆动着，吸引了路过的人们驻足观看。

傅科，这个大钟摆的制作人，指挥5个人按照固定的位置站好，这5个人围成一个弧形，从摆球的最左边一直排到摆球的最右边。时间一分一秒地流逝，人们失去了耐心，人群中出现了少许骚动。就在这时，奇迹出现了。

一个站在最右边的人突然发现，原来就停在自己面前的钟摆已经很久没有晃到这儿来了。于是，他尖叫了起来：“这个钟摆有魔法啊！”人们一听，顿时蜂拥围在他的身旁，听他讲述他的发现。这个人兴奋地结结巴巴讲完，有些人立刻附和道：“的确是这样的啊，一开始那个大球还在我的眼前晃来晃去的呢，不过到了刚才，那个球就只能晃到我的身边而已了。”而有的人则半信半疑地盯着钟摆，想看看到底是不是有人在暗中操纵着“魔法”。

就在这时，傅科让大家走近钟摆，人们这才发现，摆的下端是一个尖头，正好从地板上掠过。由于事先在教堂地板上已经洒过一些沙子，摆的尖头就在沙子上划出了清晰的痕迹。从沙子上的痕迹可以看出，摆尖划出的记号在不断地改变方向。它扭转的方向和速率正巧符合巴黎的纬度，和该纬度呈非常严谨的函数关系。

傅科摆为什么能够演示出地球自转呢？简单地说，因为惯性。当地球开始转动的时候，因为地球是向东转动，而摆的惯性却始终是保持原来南北的摆动方向，这就产生了摆向西偏转的现象。可能很多人都玩过摆，却没有想到里面藏着这么一个天体运动的秘密。

星系的发现

17世纪，望远镜发明了，让人们可以看清更遥远的物体。用望远镜来观测天空，人们又陆续观测到一些云雾状的天体，开始以为它们都是气体云，而且和恒星一样是银河系内的天体，所以称之为星云。到了18世纪，德国的天文学家康德等人猜测这些所谓星云应该是和银河系一样由恒星组成的天体系统，只是因为距离太远而分辨不出一颗颗的恒星来。如果把宇宙看作一个浩瀚的海洋，这些天体系统就犹如海中的岛屿，因而被形象地称为“宇宙岛”。

随着望远镜越造越大，人们可以看到这些星云的更细微处。正如康德他们所猜测的那样，星云在望远镜中分离成了一颗颗暗弱的星星。但是问题并没有完全解决，那就是，它们是银河系内的恒星集团，还是银河系之外的天体系统呢？

受望远镜技术的限制，人们一真没有办法明确得出结论。后来，天文学家发现了造父变星。它是一种特殊的星体，它的亮度随时间呈周期性变化。而且，造父变星的亮度越大，它的亮度变化周期也就越长，也即光变周期越大。因此，通过这个亮度和光变周期的关系，天文学家发现了测量星系距离的方法。

1924年，美国的天文学家哈勃在仙女座星云中发现了造父变星，推算出了它的距离，并计算出它是银河系之外的天体系统，并称之为河外星系。到这时，星系才算真正发现了。

从这一系列故事中，我们能够看出，许多发现都是一步一步逐渐得出结果的，而且可能在过程中会出现很多错误或者偏差，肯定会出现当时人们没有办法解决的问题。所以，这不仅说明天文学家们以后探索宇宙的过程将充满艰辛，同时也说明问题终究会有解决的一天。

脚夫发现了银河系的中心

现在，我们已经知道，太阳不是银河系的中心。但是，人们不知道的是，第一次明确提出科学依据，论证这个观点的，竟然是一名脚夫！沙普利原是美国南方山里面的一名脚夫。由于纽约天文台搬到了沙普利的家乡，工作人员便长期包下沙普利的骡子，进行搬运工作。几年过去了，新的天文台建好了，沙普利也就留在天文台工作了。

一天，沙普利正在整理他拍的星空照片，突然，一个想法闯进了他的脑海。沙普利想，如果所有的星星都是同样亮的，那么我们看到的星星亮度的不同，就可以代表它和我们之间的距离不同。星星其实都是一样亮的吗？当然不是。但幸运的是，星星数目巨大，所以从整体上说，星星是差不多亮的。基于这个想法，沙普利通过长期的观测，终于在1915年创立了造父视差法。根据这个方法，他测定了银河系内近百个球状星团的距离。1917年，沙普利用威尔逊山天文台2.5米望远镜，研究当时已知的100个左右球状星团。他统计出，其中三分之一在人马座内，90%以上位于以人马座为中心的半个天球上。于是他提出，各球状星团组成了银河系这个庞大的天体系统。这个系统的中心在人马座方向，太阳离这个中心约5万光年，所以太阳并不是银河系的中心。这一见解破除了把太阳看成银河系中心的传统观念，为建立银河系的正确图像跨出了革命性的一步。

从此，天文学家根据沙普利的研究成果，得出推论：银河系的中心有一个黑洞。因为在这个中心附近，我们可以观测到强烈的X射线辐射，而且红外辐射也特别强。一般来说，当物质高速旋转接近黑洞，即将被黑洞吞掉的时候，由于它运动的速度非常快，所以会辐射出强烈的X射线。

车轮转动与银河系自转

自行车的轮子在转动时，轮胎上的每个点的相对位置是始终不变的。但是，这和银河系又有什么关系呢？银河系难道也像车轮一样，是以这种方式运行的么？难道除了车轮的这种运行方式外，就没有其他的运行方式了么？

当然不是。太阳系内每个太阳以外的天体绕太阳所作的转动，就不是和转盘一样的形式，离太阳越远，转动周期越长。离太阳较远的冥王星转动一周约需248年，在这么长的时间里，离太阳最近的水星已转了近1000圈了！这种转动方式叫做开普勒转动。

科学家们判断，如果银河系是像转盘一样转动的，那么银河中的各个天体彼此的相对位置是不会变的，于是我们就看不出其他恒星绕银心的转动：如果银河系作开普勒式转动，那么恒星之间就应有相对运动，根据离银心位置的不同，转动的圈数也就各不相同了。

1926年，瑞典的林达布拉德通过观察，证明了银河系在绕人马座方向的银心普遍自转，表明了像转盘一样的转动方式，在银河系还是存在的。1927年，荷兰的奥耳特综合分析各种观测资料，得出银河系核球部分是刚体式的自转。也就是说，核球部分的转动方式和我们日常见到的车轮、轴承是一样的！但并不是说银河系的所有部分都是这么运行的，核球以外就是开普勒转动。根据这种转动方式的规律，科学家们测出太阳绕银心转一圈约需2.5亿年。

究竟科学家们在观察判断的时候，有没有受到车轮的启发？现在已经没有人能够说清楚了。但是，从银河系核球部分的转动方式，我们能够判断，其实宇宙运行的很多奥秘，在我们的身边就能够发现。

科幻作家发现了静止轨道

1945年5月，英国科幻作家克拉克在《无线电世界》杂志第10期发表文章，首次揭示了人类使用卫星进行通信的可能性。克拉克建议，利用一个位于与地球转速一样的轨道上的人造空间站，进行全球通信。

克拉克提出，在地球上空的一条特殊轨道上，等距离地部署3颗卫星，就可以组成全球通信网。他还提出，可以利用卫星，同时向几个地区转播节目。克拉克设想的依据是，他发现离地球35860千米的高空，有一个可使人造物体保持静止不动的地方，也就是说他找到了一条可使卫星相对于地球保持静止不动的特殊轨道，这条轨道现在被称作“静止轨道”或“克拉克轨道”。而这条轨道，其实是一个静止卫星的运行轨道。

静止卫星位于地球赤道的上空，环绕地球一周的时间为23小时56分4秒，与地球自转一周的时间恰好相等。从地面上看去，它好像“挂”在空中一样一动不动，所以又称为“定点卫星”。由于“定点”和“静止”，地面站的天线就不必跟踪它而整天摇头摆尾了。

克拉克提出，在地球的静止轨道上，间隔120°均匀放置3颗同样的卫星，每一颗同步卫星的信号，覆盖面积为1.7亿平方千米，约为地球表面的三分之一。覆盖面积大，意味着通信距离远。在覆盖区内，无论是地面还是天空，也无论是海上还是山谷，都能够进行通信。如果在地球同步轨道上均匀布置三至四颗通信卫星，便可实现除南、北两极之外的全球通信了。

现在，地球静止轨道上有着数百颗卫星，它们中至少有一百多颗正在忙碌地工作着。电报、电话、广播和因特网，均可通过，地球静止轨道卫星传播。这一切成就，都要归功于克拉克的伟大建议！

发现中子星

1967年8月的一天，剑桥射电天文台，专门负责检查设备的贝尔小姐发现了一个十分奇异的射电信号：它与以前天文学家所了解的由太阳大气所引发的信号根本不同，它的脉冲短促，按当时的记录速度，很难辨别它的周期。贝尔小姐立刻向负责人汇报了这个发现。研究所的所有专家们开会讨论，这会是什么信号呢？

绝大多数的专家判断，这或许是地面上电气设备的干扰信号吧！但无论如何，当时的负责人还是决定加强监测，并调快了自记纸张的运行速度，希望弄清这个奇异的射电信号的周期。到9月份，一切都准备就绪时，神秘的射电信号却失踪了。

1967年11月，该射电望远镜再次收到了来自太空的射电信号。当贝尔小姐将第一份高速记录纸带送给负责人海威斯先生过目时，海威斯先生竟惊异得目瞪口呆：神秘的信号源发来的是间隔约1.33秒的短周期脉冲无线电波。科学家更加惊奇地发现，这些无线电波的间隔非常一致，精度不低于百万分之一秒，是一座相当准确的天文“时钟”。这说明，它很有可能是外星的智慧生物发出的联络信号！

消息很快传遍了整个世界，全世界绝大多数天文学家都处于一种紧张、亢奋的状态之中。随着各国天文学家的共同努力，迅速排除了是智慧生物的联络信号的可能性。此后的研究证实了，这些无线电信号来自理论天文学家预言过的，过去未发现的中子星。中子星的磁场强度可以达到普通恒星磁场强度的100亿倍。极高的密度，难以想象的飞快自转，超乎寻常的磁场强度，是中子星的基本特点，也是它能发射奇异射电信号的主要因素。

中子星的发现，大大开拓了人们的宇宙视野。

发现星系冕

宇宙中存在着一种“帽子”，它环绕在星系之外，质量巨大，但用一般的方法却看不见，这就是星系之帽——星系冕。

既然看不见，又是怎样发现的呢？1974年初，苏联的天文学家对100多个星系的运动速度进行分析。因为速度变化范围和质量有关，所以，天文学家发现了在星系外面，还有一个巨大的质量层。随后，美国天文学家也证实了苏联人的这一发现。他们同时证实，星系冕的个头非常巨大。星系的质量和光度越大，它的冕的质量也越大。银河系的冕，质量约是太阳质量的1012万倍，而巨椭圆星系的冕质量，比这还要大10～30倍。

在星系冕附近，星际湍流的物质密度非常低，而其直径却大得惊人，本来咆哮的物质波涛变得极其平缓。其中，恒星与行星的碎片也相隔遥远，有些甚至互相环绕运动，组成了一个个天体系统。

星系冕的发现使我们对宇宙物质形态有了新的认识：星系或恒星，只是宇宙物质的一小部分。而绝大多数的宇宙物质，可能是不可见的。同时，星系冕的发现，使宇宙物质的平均密度比原来的估算有所增加，这对宇宙学的发展研究是很重要的。根据星系冕的某些特征，有科学家提出，银河系其实镶嵌在硕大无比的星系冕——银冕之中，并且从理论上证明了银冕的存在。

星系冕的发现同时也说明了，并不是所有的天文探索，都是通过观察才能够得到的。像星系冕这样具有重要作用，人们无法看到的事物，却是依靠人们的计算，依靠人们的科学推断才发现的！因此，无论是在天文的观测中，还是在日常的生活中，除了依靠眼睛来观察事物外，我们还要依靠自己的智慧来理解、判断事物！

陀螺给火箭带来的启示

1926年3月，美国物理学家戈达德作了火箭发射的一次试验，但由于没有控制设备，火箭不能按预定的方向飞行。这不仅困扰着戈达德，同样也困扰着当时所有研究空间物理的科学家们。

这个问题该如何解决呢？戈达德每天都在考虑这样的问题。1928年，戈达德漫步在老家农庄的小路上，忽然看到有三四个小孩正在一起玩游戏。

戈达德走近了一看，原来孩子们正在玩陀螺。陀螺呼呼地转着，一个男孩正挥舞着手中的鞭子，一看到陀螺快倒了，就猛地抽一鞭子，抽完之后又紧接着加两鞭子，这样陀螺就转得更欢，立得越稳了。在旁边观看的其他孩子也随着鞭子的声音不时地发出喝彩的欢呼。戈达德似乎也回到了自己的童年时代，找到了自己小时候玩陀螺的感觉：不停地抽打，陀螺呼呼呼地转着，只要打得及时打得有效，陀螺就永远不会倒。

想到这儿，戈达德心中猛然一震：火箭能不能像陀螺那样，不时地增加一个类似于抽打的力，让它保证始终拥有固定的方向呢？他似乎看到了胜利在向他招手，火箭就在自己的面前嗖地一下呼啸而出，向天空中直射而去。

不久，戈达德发明了燃气舵，它的功用有如飞机的方向舵，利用燃气流的作用使其偏转，从而达到改变火箭方向的目的。1932年，戈达德将燃气舵运用到火箭上，并进行了第一次试验飞行，火箭从此能够按照预定的方向飞行了。1935年，戈达德制造的火箭的速度超过音速，射程达到70千米。一个小小的陀螺的运动原理，就这样十分神奇地运用到了火箭发射上面——研制出了世界上第一个真正符合太空探索需求的火箭。

液体燃料火箭的出现

火箭专家戈达德说：“当仰望东方的天空时，我突然想，要是我们能够做个飞行器飞向火星，那该有多好！我幻想着有这么个小玩意可以从地上腾空而起，飞向蓝天。从那时起，我像变了个人，定下了人生的奋斗目标。”在1914至1916年期间，戈达德用一般火药和无烟火药制成许多小型固体火箭发动机，以便对火箭理论进行实验性研究。通过大量实验，他发现要使火箭达到宇宙航行所需的能量和速度，只有采用以液氧、液氢为燃料的火箭发动机才能取得成功。

1926年3月16日，大雪覆盖了整个原野，戈达德和助手一清早就来到美国马萨诸塞州郊外的农场。戈达德把一枚长3.04米、重5.5千克的小型液体燃料火箭，安装到发射架上。他和助手特别仔细地检查了火箭顶端长0.6米的火箭发动机，又依次检查了发射架下部的两个液氧和煤油贮存箱，还有燃料阀门和输送管道。当准备工作全部就绪后，下午2时30分，正式点火发射。一声巨响，火箭发动机尾部喷射出熊熊火焰，火箭离开发射架向空中飞去。火箭飞行了2.5秒，上升高度为12米，坠落后离发射架56.12米。世界上第一枚液体燃料火箭就这样发射成功了。

1931年，戈达德采用与现代火箭相仿的程序发射方法，发射出的火箭高610米，飞行距离300米，速度达每小时800千米。1935年，火箭高度冲破了20千米，时速超过1193千米，首次实现了人造飞行器的超音速飞行。

戈达德有句名言：“昨天的梦想就是今天的希望、明天的现实。”正是戈达德的科学研究，才使我们今天有机会实现许多飞天的梦想！

多级火箭的发明

多级火箭是由单级火箭组合而成的，每一级是一个独立的火箭系统。火箭在飞行中，随着燃料的消耗，将一级一级地加速，同时又会一级一级地把燃料消耗完。待某级燃料燃尽时，火箭就脱去该级外壳，这样就可以减轻在继续飞行途中的重量……经过一级一级脱落，火箭速度越来越快，这样就能够逐渐冲出地球的大气层，到达太空中。现在发射的宇宙飞船、人造卫星和航天飞机，就是用多级火箭带到空中去的。

20世纪50年代，科罗廖夫负责进行苏联的洲际弹道导弹发射试验。在发射前的规划设计时，他遇到了一个大难题：单级火箭的推动力太小，无法实现远程导弹的飞行。于是，他登门拜访了“宇航之父”齐奥尔科夫斯基，向他请教这个问题。听完科罗廖夫的问题，齐奥尔科夫斯基陷入了沉思：单级火箭推力太小，那么双级、多级火箭呢？“双级、多级火箭？”科罗廖夫觉得不可思议。“对！就像火车一样，一列火车可以有10节车厢，也可以有15节车厢，主要看坐火车的人数有多少。这火箭，是不是也可以来个像列车一样的设计呢？”齐奥尔科夫斯基说。科罗廖夫顿时豁然开朗，他根据齐奥尔科夫斯基的“火箭列车”设想，开始设计具有超大推力的运载火箭。

终于，导弹试验开始了。在哈萨克大草原的卫星发射基地上，矗立着一枚巨大的两级火箭。发射的时刻终于到来了，科罗廖夫缓缓稳步向前，亲手点燃了导火线，然后迅速撤入掩蔽部。四周一片寂静，唯有导火线“哧哧”燃烧的声音，人们紧张得连大气也不敢喘。5、4、3、2、1！“轰”的一声巨响，在耀如白昼的火光中，火箭冲天而起。多级运载火箭发射成功了！

因飞行事故而出现的宇航服

1959年7月，海军少尉威廉驾驶的歼击机突然失灵，他被抛到1.5万米的高空。他突然感到来自全身的痛苦：腹部膨胀，耳膜撕裂，身体几乎散了架，气泡从躯体冒出，血从眼、耳、鼻和口中涌出。在头脑还清醒的时候，威廉打开了降落伞，最终回到了地面。于是人们知道了，当一个人在高空，却没有特殊装备的保护，这是很危险的。

科学家们开始研究可提供特殊保护的服装，宇航服就是这个研究的最重要成果之一。如果正常人在太空中，而没有宇航服的保护，那么他将活不到一分钟。首先，太空中没有空气，人无法呼吸，一般人在一分钟内几乎肯定会因缺氧致死。而且，太空中极其干燥，不穿宇航服的话，人体就会立即风干。再加上，太空中气温一般都在-30℃左右，不穿宇航服的话，人即使不被风干也会被冻死。另外，太空中四面八方的风，以及没有重力没有引力的环境，也会导致人的直接死亡。因为在太空中，人处于失重状态，在这种情况下，人体是无法将血液输送到下肢的，所以宇航服也必须解决这个问题。

早期的宇航服非常笨拙，人在里面几乎动弹不得。后来，一位名叫科利的设计师，在花园里观察到一种特殊的虫子后，这一切才发生了变化。这个滑稽的肥肥大大的虫子有一个外壳，它由许多单个的节连接而成，虫子由此具有很高的灵活性。于是在不久以后，灵活的宇航服问世了。与过去的太空服相比，它分节的胳膊和腿，大大地减少了对宇航员的束缚，并能够提供氧气，抵御外界的伤害。

现在，宇航服经过不断地改进，不仅能够保护宇航员，而且能够使得宇航员着装后显得十分潇洒。

曲折艰难的水星计划

水星计划是一项载人宇宙飞船发射和回收的计划，美国希望将一艘能够乘坐一名宇航员的水星号飞船发射到太空中，检验宇航员在空间的活动能力，最后像飞机一样，把宇航员安全地载回地球。这个计划的实施过程十分艰难。1960年7月29日的第一次试验，飞船就在爆炸声中一下子粉身碎骨。后来，又经过了几次失败经历，水星号飞船的发射和回收终于取得了成功。

不久，一只黑猩猩登上了水星2号飞上了蓝天，并安全地降落在预定的海面上。水星计划取得了初步的成果。

1962年初，第一次载人轨道飞行的实验要付诸实施了。然而，发射的准备工作一开始就进行得不顺利，光是发射的时间前后就变更了10次，这对宇航员的心理素质无疑是一种强烈的考验。2月20日，“水星”火箭总算冲向了太空，准确地将飞船送入了固定的轨道。忽然，宇航员发现飞船出现了向西甩动的现象，虽然能很快地自动纠正，但每次纠正都要消耗大量的燃料。宇航员很快判断出是驾驶器发生了故障，没有办法，只得改由人力操纵飞行。随即，控制中心的测航仪器忽然发出了警报，飞船的隔热层变成半开状态，如果隔热层在进入大气层之前全部脱落，那么飞船和空气间的巨大摩擦所产生的高温，就会把整个飞船熔化掉。这一不幸的消息，使得地面控制中心的工作人员焦急万分，他们立即投入到紧张的研究之中。终于，地面专家们提出了完善的解决方案，飞船安全地回到地球的怀抱。

当宇航员被人们从船舱里救护出来时，在场的人们一下子狂欢起来，欢呼之声响彻云霄。至此，水星计划画上了一个完美的句号。

俄罗斯人的太空镜

很久以来，俄罗斯人就认为，如果能充分利用太阳光，把这个廉价的能源反射到冬天黑夜过长的西伯利亚地区，为那儿的城市照明，那该是一件多么美好的事情啊。但是要实现这一梦想，需要一个巨大的太空镜，但根据目前情况，实现这一梦想并不容易。1993年2月，俄罗斯的科学家将一个直径25米的巨型反光镜，运送到太空船上，镜子的重量不超过9磅（约合4千克），表面镀上了特殊的材料，这样可以充分发挥太阳光线的作用。科学家打算，在冬天的时候，将反光镜张开，那样就可以照亮直径5～7千米的地区。假如试验成功，反射的阳光将会相当于十几个满月的亮度，以后还可以运送更大、更多的反光镜到太空。

当月4日，俄罗斯宇航员成功地进行了实验，用太空镜将阳光反射到了地球的部分地区。凌晨3时45分，携带太空镜的宇宙飞船开始运行，当飞船飞到350千米的高空后，太空镜被固定在飞船的顶部。在控制器的作用下，太空镜慢慢打开，形成了直径为20米的反光圆盘。宇宙飞船围绕地球飞行，太空镜也就将太阳光反射到欧洲部分地区，当时这些城市正处在黑夜中。此次实验的成功，是对太空能源利用的新突破，人们对太空的认识加深了一层。

后来，美国的一名学生设想出一个“超级镜子”。按照其构想，宇航员将在火星轨道上设置300个用反光材料制成的气球，每个气球直径都长达150米，它们挨个排列在一起，从而形成一面“超级镜子”。它可以把太阳光反射到火星，在接受到太阳光的1平方千米左右的区域，气温将上升到20℃。现在，这个设想正在试验中。

多国合作创建国际空间站

1971年4月19日，苏联发射了礼炮1号空间站，标志着人类载人空间站时代的到来。

20世纪80年代，航天飞机首次飞行成功，它可完成空间站的建造、物品补给、人员及产品的往返等任务，又可完成像各类航天器的发射、捕获和处理等多项轨道任务，说明建立永久性空间站的时机已经成熟。1984年1月24日，美国总统里根发表国情咨文，批准了宇航局在10年内建成一个永久性载人空间站的计划。规划的空间站耗资在75亿到90亿美元之间，如果从1984年开始建造，可望在1991年发射。计划该空间站建在480千米高度的地球轨道上，每次由6～8名男女轮换值班。

美国的设想得到了日本、加拿大和欧洲空间局的热烈响应。1994年3月，美、俄、日、加和欧洲空间局的代表，正式通过了建造宇宙空间站计划方案的决定。这个计划，分三个阶段共10年时间来完成。第一阶段从1994年开始。美国宇航员将在和平号空间站进行长期适应能力的训练。俄国将为和平号扩容，使美国可进行大规模的空间科学实验。

第二阶段从1997年开始。俄国将发射一个与和平号核心舱类似的大型舱体，作为联合空间站的基础，然后再发射载人飞船，与核心舱共同构成一个过渡性的空间站。

第三阶段从1998年开始到2004年结束。这期间要将美国的居住舱、欧洲空间局和日本的实验舱及加拿大的遥控机械臂送上轨道，最终完成空间站组装。

现在，空间站已经投入使用。这种永久性空间站，除进行对地观测、天文观测、微重力材料加工和生命科学研究外，还将为未来建立月球基地和载人火星飞行架起空间桥梁。

在空间站做实验

1996年的时候，在和平号空间站上，研究人员拥有自己单独的实验室，可以独立做实验。而且如果一项实验做腻了，还可以换另一项。当时，实验的目的只有一个：观察太空环境下的实验及结果，与地面环境下的实验及结果有何不同。

第一项实验是观察鹌鹑蛋在太空状态下的孵化情况。研究人员把30只鹌鹑蛋放入一个孵化器，16天后，每天拿出一只鹌鹑蛋，将其放入特殊的溶液中，以阻止其继续孵化。这些被固定在不同孵化阶段的鹌鹑蛋，随后搭乘货舱返回地面，接受进一步研究。根据地面研究人员的实验，鹌鹑蛋不能正常孵化的比率为13%，足足是地面的4倍多。研究人员认为，和平号上的辐射相当于一个人每天接受8次X光照射，虽然不会伤害宇航员的健康，但对鹌鹑蛋有影响。

试验时间最长的是在温室内种小麦，观察小麦的生长和成熟情况。由于小麦可以为长期太空飞行提供氧气和食物，因此实验的意义非常重大。而之所以选择小麦，更因为它的生长周期较短，便于观察。研究人员把小麦种在特殊的土壤中，湿度、温度和光照都由电脑系统控制。按照计划，研究人员定期给小麦拍照，在不同阶段“收割”部分小麦的禾苗，并把这些禾苗存放在抑制生长的固定剂中。大约40天后，终于出现了麦穗，不久就收获了成熟的小麦。后来小麦被送回地面，科学家研究了这些小麦，却意外发现麦穗中一颗麦粒都没有。他们猜测，空间站的空气可能污染了小麦，造成小麦未能结出麦粒。不过，在和平号空间站上试种油菜籽的试验，倒是获得了丰收。

精神疲惫造成和平号事故重重

据统计，到完成太空使命前，和平号空间站上共发生过近2000处故障，而这些故障，有很多都是发生在1997年。美国一位太空工程师说，1997年和平号发生的一系列事故，很多都是因宇航员“精神疲惫”引起的。

1997年2月24日，和平号空间站上的航天员正在紧张地工作，突然，从“量子-1”号舱方向传来一声爆炸声，他们慌忙停下了自己的工作，奔出察看。只见舱内浓烟弥漫，氧发生器正在着火，他们竭力扑灭了火焰，但是烟雾仍然扩散到了整个空间站。由于和平号空间站上的保护措施完备，航天员处理及时，使这次火灾危险降到最小。但是，事后探查事故原因时，发现仅仅是因为一个宇航员错关电闸，而导致了生氧装置起火，这一“失误”几乎导致站上宇航员集体弃船逃生。

同年6月25日，俄“进步”型货运飞船与和平号在执行人工对接程序时，因为操作失误，刺破了一个实验舱，并导致空间站外壳损伤，造成和平号内舱起火，气压降低。两名俄罗斯宇航员和一名美国宇航员走出内舱，以太空漫步的方式修复了创伤。两天后，同样因为操作失误，空间站上一台计算机被毁。

1997年7月，俄罗斯宇航员拉祖特金在身心疲惫的情况下操作失误，把一根电线过早拔掉，使得主控计算机失灵，空间站失去能量，漂浮在太空。

1997年10月，美国宇航员对和平号空间站进行环绕观察飞行时，发现隔热保护层上有两个泄漏点，还好并不影响和平号的安全。

这些事故的发生，使得宇航局不得不面对宇航员的“精神疲惫”状况，开始对宇航员的心理健康予以关注。

险些失控的神舟一号飞船

1999年11月20日，中国第一艘不载人的试验飞船——神舟一号，在酒泉卫星发射中心，用新型长征运载火箭准备发射升空。

6时30分，火箭升空。飞行约10分钟后，飞船与运载火箭成功分离，准确进入预定轨道。在绕地球正常飞行了20个小时后，北京指挥中心下达“调姿开始”的调度口令。当指令传到船上统一测控系统机房时，显示屏上一串串数字符号不断跳动，有关飞船调姿态、轨道舱分离和返回制动的一系列遥控指令，已经顺利地送上了飞船。

但到了飞船即将返回的最后三圈时，按照计划应该对飞船注入返回指令，此时却无论如何也得不到飞船的回音。对飞船注入指令，只能利用飞船绕地每一圈的飞行中，飞到中国头上的那段短暂的时间。如这时地面指挥中心的指令注入不上去，那么飞船将会偏离预定的着陆点。飞船绕过的最后一圈，控制系统建立了一个稳定联系所应具备的注入条件，大概也就是在两分钟之内，把所有数据送上了飞船。

21日凌晨3时，神舟一号顺利完成了返回地面的准备工作，并已进入返回轨道。飞船划过太空，进入距地面只有80千米的大气层，正以每秒约7.5千米的惊人速度与大气层剧烈摩擦。下降至40多千米高度时，船体外部产生等离子壳，形成电磁屏蔽，致使地面与飞船通信暂时中断。

进入大气层后，神舟一号按预定指令，依次打开引导伞、减速伞和主伞，徐徐下落。当飞船距地面还有30千米时，操作员果断地发出了打开电源开头的指令。随后，主伞自动抛落，着陆缓冲发动机在距地面仅1.5米高的一刹那点火，进一步减速，使飞船平稳安全落地，飞行取得圆满成功。